Zwei HTL-Schüler schreiben einen Code in den USA weiter

Jonas Stadelmann aus Alberschwende und Julian Übelher aus Wolfurt sind in der Höheren Technischen Bundes Lehr- und Versuchsanstalt Bregenz (HTBLVA) Ausnahmeschüler und haben nun die Chance an ihrem Projekt für ihre gemeinsame Diplomarbeit in den USA zu forschen. In Virginia an der dortigen Universität, der weltbekannten „Virginia Tech“. Das hat einen einfachen Grund – sie brauchen für ihre Weiterarbeit Hochleistungscomputer und wissenschaftliche Unterstützung – und die bekommen sie in Virginia. Ermöglicht wurde diese Kooperation durch das „Erasmus+“-Projekt der Volkshochschule Hohenems zur Förderung der beruflichen Bildung in Europa und den Verein „Initiative Begabung“ aus Dornbirn und natürlich durch ihre Schule, die HTBLVA Bregenz.

Eigeninitiative

Jonas und Julian sind befreundet und schreiben gemeinsam ihre Diplomarbeit. Ihr Pflichtpraktikum und ihre Diplomarbeit sollen aber mehr sein als nur Pflicht, sie wollen Forschungsergebnisse erzielen. Deshalb schrieben sie verschiedene Universitäten in den USA an, um dort einen Fuß in wissenschaftliche Sphären zu bekommen. Die Universität Yale war interessiert, ein Uni-Professor empfahl die Schüler aufgrund des speziellen Themas aber an die Universität in Virginia weiter, an die „Virginia Tech“. Dort sind diese Forschungen am weitesten gediehen und zudem arbeite eine Masterstudentin mit ihrer Professorin zu diesem Thema. Die Kontaktaufnahme war erfolgreich und die Beiden wurden für ein sechswöchiges Forschungspraktikum eingeladen und werden am 17. Juli in die USA fliegen, wo sie von der Masterstudentin und ihrer Professorin erwartet und in den Forschungsbereich integriert werden. Sie werden eine 40-Stunden-Woche am Forschungsinstitut haben und freuen sich vor allem auf den Austausch mit der Professorin, aber auch den anderen Studenten und Forschern. Wohnen werden sie mit einem Masterstudenten in einer WG, was auch spannend werden dürfte um die Mentalität und den Umgang der universitären Welt in den USA kennenzulernen. Jonas: „Die Universität ist ja eigentlich die ganze Stadt, der Campus ist so groß, dass wir hier ganz andere Strukturen vorfinden.“ Vorläufig sind sie sehr angenehm von der offenen und unkomplizierten Kooperation begeistert.

Ein kompliziertes Thema: Quantenalgorithmus

Okay, das Thema ist reichlich kompliziert und klingt nach universitärem Anspruch. „Ist es auch, ganz klar“, fällt Gerhard Mayr, als betreuender Lehrer ins Wort. Dipl.-Päd. Ing. Gerhard Mayr ist Lehrer, Administrator und Werkstättenleiter an der HTLBVA Bregenz. Er zollt seinen beiden Schülern größten Respekt und verweist auf die technischen und personellen Potenziale an der Schule, die dieses Forschungsprojekt weit überschreiten würden. Das Personal für quantenphysikalische Forschungen fehle an der Schule ganz einfach, dieses Personal finde man nur an Universitäten, soweit seien die Beiden schon. So sei dies eine ideale Chance für Begabtenförderung und für die beiden Jungs das Beste, was ihnen passieren könne. Dabei geben sich die Schüler noch recht bescheiden: „Ein bisschen was wüssten sie schon, aber nichts im Vergleich zu einem PHD-Studenten.“ Für ihre Forschungen ist zwar eine Hochleistungs-Hardware notwendig, aber sie forschen an Software: Software für Hochleistungscomputer, indem ein Quantenalgorithmus optimiert wird. Solche Algorithmen gibt es zwar schon, sie werden auch angewendet, aber es wird weiter an mehreren Orten an ihnen gearbeitet, um sie schneller zu machen und die Effizienz zu steigern. Dieser Code, wie sie ihn nennen, ist allgemein zugänglich und die „Virginia Tech“ ist hier am weitesten ihn zu verbessern. Letztlich könnte ein neuer Supraleiter entstehen oder verschiedene chemisch-technische Anwendungen in der Chemie könnten schneller und billiger werden, sollte es gelingen, den Code zu verbessern. Julian: „Der Code simuliert chemische Zusammenhänge und dadurch können die Eigenschaften von Molekülen viel schneller analysiert werden.“ Das spare Rechenleistung, die sehr teuer sei, erhöhe die Forschungsgeschwindigkeit und mache empirische Experimente teilweise überflüssig, weil sie durch den Quantenalgorithmus schon berechnet wurden. Anwendung findet dieser Algorithmus dann eben in der Chemie, in der Pharmazeutik oder auch in der Lichttechnik. Wirtschaftlich nutzbar werden diese Algorithmen durch die Vermittlung der „Virginia Tech“ und werden auch schon verwendet, sollen aber weiter verbessert werden. Daran werden sie mitarbeiten. Wissenschaftliche Publikationen erscheinen dazu laufend in den einschlägigen wissenschaftlichen Medien.

Wieso gerade dieses Thema?

“Quantum computing ist ein Thema, das mit einer mathematischen und physikalischen Komponente genau meinen Interessensbereich trifft“, erklärt Jonas. Und Julian ergänzt: „Quantum Computer stellen eine zukunftsweisende Technologie dar und Quantum Algorithm ist eine der zwei Komponenten für diese neuartige Technologie.“ Diese neuartigen Computer ermöglichen es bestimmte Berechnungen und Simulationen, die auf klassischen Computern bisher nicht realisierbar waren, umzusetzen, was massive Auswirkungen auf Forschung, technologische Entwicklung oder auch Logistik haben wird, erklären die Beiden.

Ein Blog und ein Nachbericht

Die NEUE wird von den Erfahrungen und vielleicht auch Erfolgen der Schüler berichten, wenn die beiden wieder aus den USA zurückgekehrt sind. Wer nicht so lange warten will, für den haben sie einen Blog auf Instagram eingerichtet, wo sie ihren Aufenthalt und ihre Forschungsarbeit samt der Forschungsstätte laufend präsentieren werden.

Jonas Stadelmann (18): Stammt aus Alberschwende und will nach der HTL Theoretische Mathematik studieren. Er hat noch einen Bruder, ist bei den Pfadfindern und beim Jugendrotkreuz.

Julian Übelher: Kommt aus Wolfurt, bzw. Schnepfau. Mit seiner Schwester und seinem Vater ist er begeisterter Musikant beim MV Schnepfau und spielte bis zu seiner Verletzung auch in Bregenz Handball. Er möchte einmal Mechatronik und vielleicht auch Psychologie studieren.  

Blog zum Nachverfolgen des Forschungsaufenthaltes an der „Virginia Tech“: https://www.instagram.com/diploma_thesis_quantum

Kurt Bereuter